中學(xué)物理實驗報告

　　在學(xué)習(xí)、工作生活中，報告有著舉足輕重的地位，要注意報告在寫作時具有一定的格式。寫起報告來就毫無頭緒？下面是小編幫大家整理的中學(xué)物理實驗報告，僅供參考，希望能夠幫助到大家。

中學(xué)物理實驗報告1

　　物理實驗的學(xué)習(xí)步驟和方法

　　中學(xué)物理實驗是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的觀察、實驗?zāi)芰�，科學(xué)的思維、分析和解決問題能力的主要課程之一。正向李政道先生所說的那樣：“教物理重要的是讓學(xué)生懂道理……”根據(jù)中學(xué)物理教學(xué)的目的和教學(xué)大綱的基本要求，在中學(xué)物理實驗的教學(xué)過程中應(yīng)使學(xué)生在科學(xué)實驗的基本方法上有一個實在的感受，從而培養(yǎng)他們的探索精神和創(chuàng)造性，并受到科學(xué)方法的教育。

　　1.實驗設(shè)計

　　為使實驗達(dá)到預(yù)期的目的，必須明白為什么要做這個實驗，做這個實驗是要解決現(xiàn)實技術(shù)問題、知識問題，還是要探索一下教材中將要出現(xiàn)的物理現(xiàn)象等等。解決實際問題的是什么樣的，探索書中的知識問題時，應(yīng)當(dāng)明白是哪一個問題及什么現(xiàn)象。目的明確，是實驗成功的前題。

　　設(shè)計實驗的基本方法歸納為下面幾種：

　　（1）平衡法。用于設(shè)計測量儀器。用已知量去檢驗測量另一些物理量。例如天平、彈簧秤、溫度計、比重計等。

　�。�2）轉(zhuǎn)換法。借助于力、熱、光、電現(xiàn)象的相互轉(zhuǎn)換實行間接測量，例如打點計時器的設(shè)計，電磁儀表、光電管的設(shè)計等。

　�。�3）放大法。利用迭加，反射等原理將微小量放大為可測量，例如游標(biāo)尺、螺旋測微器、庫侖扭秤、油膜法測分子直徑等。

　　2.探索性實驗的選題

　　學(xué)生探索性實驗，并不是去揭示尚未認(rèn)識的物理規(guī)律。而是在經(jīng)歷該實驗的全過程之后，對探索性實驗有一個實在的感受，掌握探索未知物理規(guī)律的基本方法。

　　探索性實驗的選題應(yīng)與學(xué)生的知識水平和學(xué)習(xí)任務(wù)相適應(yīng)。在選題方面應(yīng)注意到以下幾點：

　�。�1）根據(jù)中學(xué)生學(xué)到的數(shù)學(xué)知識和在實驗時間上的限制，實驗結(jié)果的經(jīng)驗公式以一次線性為宜。如：

　�、倬�性關(guān)系：Y=a+bx

　�、诜幢汝P(guān)系：Y=a+b/x

　�、蹆珀P(guān)系：Y=axb

　　改直：logy=loga+blogx

　�、苤笖�(shù)關(guān)系： Y=aexp（bx）

　　改直：Iny=Ina+bx

　　以上各式中x為自變量，y為應(yīng)變量，同時又是被測量，a、b為常數(shù)。

　�。�2）兩個被測量之間的變化特征具有較強的可觀察性。

　�。�3）經(jīng)驗公式的理論分析不宜過于復(fù)雜。

　　3.物理實驗的操作方法

　　操作能力，主要是指基本儀器的使用和數(shù)據(jù)的讀出，儀器、設(shè)備的組裝或連接，故障的排除等三個方面。

　�。�1）基本儀器的作用。中學(xué)物理實驗涉及的基本測量儀器有：米尺、卡尺、螺旋測微器、天平、停表、彈簧秤、溫度計、氣壓計、安培計、伏特計、變阻箱、萬用表、示波器。

　　使用基本測量儀器的規(guī)范要求是：

　　①了解測量儀器的使用方法，明確測量范圍允許極限和精密程度；

　�、趯δ承﹥x器如電表等，在使用前，必須調(diào)節(jié)零點，或記下零點誤差；

　　③牢記使用規(guī)則和操作程序；

　�、苷�確讀取數(shù)據(jù)。

　　例如，彈簧秤的正確使用要求是：明確彈簧秤的測量范圍；測量前，記下零點誤差；使用彈簧秤時，施力的方向應(yīng)與彈簧的軸線在同一直線上，不能使彈簧秤受力過久，以免引起彈性疲勞，損壞儀器；正確地觀察讀數(shù)，記取數(shù)據(jù)時，不僅要記錄最小刻度能指示出來的數(shù)，還應(yīng)讀出一位估計數(shù)字，數(shù)據(jù)后面要寫明單位。

　　又如，安培計的正確使用要求是：明確量程；使用前，調(diào)節(jié)零點；正確連接應(yīng)與待測電路串聯(lián)，并注意正、負(fù)極性；正確讀取數(shù)據(jù)，注明單位。

　　（2）儀器、設(shè)備的組裝或連接。要進行一個物理實驗，總是需要先把各個儀器、部件、設(shè)備組裝起來，并要求裝配和連接必須正確無誤。具體要求是：布局要合理，要便于觀察和操作；連接要正確，簡單；實驗前要檢查，必要時進行預(yù)備性調(diào)節(jié)。

　　例如，電路實驗，操作要求是：

　�、侔凑諏嶒炘�理電路圖，安排好儀器、元件的布局，要便于連接，便于檢查，便于操作，便于讀取數(shù)據(jù)。

　　②正確地連接電路。

　　安培表、伏特表是否分別與待測電路串聯(lián)、并聯(lián)，正、負(fù)極性是否正確；滑線變阻器的接線是否合理；連接線路是否符合先支路、再并列、后干路、最后接電源的程序；電鍵是否能控制電路；接線是否簡捷、牢固。

　�、蹖嶒炃皯�(yīng)先檢查電路，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正，并進行預(yù)備性調(diào)節(jié)。

　�、車�(yán)格按操作程序操作，例如，改變電阻器的阻值，是否由小到大，或由大到小，最后，正確讀取數(shù)據(jù)。

　�。�3）故障的排除

　　實驗中的故障排除，不單是一種操作能力，它涉及對實驗原理的掌握程度、分析問題處理問題的方法、對各部件工作情況的了解等，是一種綜合運用能力。

　　實驗發(fā)生故障時，應(yīng)根據(jù)各部件工作狀態(tài)及各部件聯(lián)結(jié)處的分析，可能產(chǎn)生故障的幾種因素，逐個檢查，以致最后排除故障。

　　總之，培養(yǎng)實驗操作能力，是學(xué)習(xí)物理的必要基礎(chǔ)，它有利于對知識的理解，有利于自己創(chuàng)造條件探索問題，有利于學(xué)生智力的發(fā)展。

　　在物理學(xué)習(xí)中，培養(yǎng)操作能力，應(yīng)有計劃地、分階段地進行。

　　第一，操作的認(rèn)知階段

　　要求對操作技能有初步的認(rèn)識，在頭腦中形成操作的映象，要求按規(guī)定的程序，做一些目的單純的定向訓(xùn)練；

　　第二，操作的階調(diào)階段

　　要求反復(fù)練習(xí)操作，提高操作的準(zhǔn)確性、協(xié)調(diào)性。

　　4.物理實驗中的觀察內(nèi)容

　　觀察是對事物和現(xiàn)象的仔細(xì)察看、了解。它是思維的知覺，智力活動的門戶和源泉。中學(xué)物理實驗中的觀察是一種有目的、有計劃而且比較持久的思維知覺，一般需要重點地觀察實驗的基本儀器、實驗的設(shè)備和裝置，實驗中的各種物理現(xiàn)象和數(shù)據(jù)、圖象、圖表，以及教師的規(guī)范化操作等等。

　�。�1）觀察儀器的刻度。儀器刻度的觀察，主要是弄清刻度值的單位及其最小分度值，由此可確定測量值應(yīng)估讀到哪一位。

　�。�2）觀察儀器的構(gòu)造。主要是通過觀察，了解儀器的結(jié)構(gòu)原理、每個部件的作用、測量范圍等等。

　　例如，液體溫度計是利用液體熱脹冷縮的原理制成的。它們的底部都有一個玻璃泡，上部是一根頂端封閉、內(nèi)徑細(xì)而均勻的玻璃管，在管和泡里有適量的某種液體，管上標(biāo)有刻度，在溫度改變時，液體熱脹冷縮，管內(nèi)液面位置就隨著改變，從液體達(dá)到的刻度就可讀出溫度值，溫度計由于用途不一，測量范圍也各不相同。例如，體溫計的測量范圍是35～42℃，一般實驗室的水銀溫度計其測量范圍是20～100℃。

　�。�3）觀察儀器的銘牌。通過對儀器銘牌的觀察可了解儀器的名稱、規(guī)格、使用方法和使用條件等等。

　　例如，有的變阻器的銘牌上標(biāo)有“滑動變阻器，1.5A50Ω的意思是滑動變阻器允許通入的最大電流是1.5A，最大阻值是50Ω。

　�。�4）觀察圖像、圖表、示意圖、實物圖。對圖像的觀察，主要是觀察它反映的是什么物理現(xiàn)象，物理量變化過程怎樣，物理量的變化遵循什么規(guī)律。

　　對圖表的觀察，主要通過觀察了解圖表的意義、用途、應(yīng)用條件以及所列物理量的單位。

　　例如，液體的沸點表反映了不同液體沸騰時的溫度，用它可以查找液體的沸點，單位是℃，因液體的沸點跟壓強等條件有關(guān)系，表中所列的通常是在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點值。

　　對示意圖、電路圖、實物圖等的觀察，主要觀察它們分別反映的是什么物理模型，有何用途，儀器和電路的結(jié)構(gòu)是怎樣布局的，各個部件（或元件）如何連接，各部分有什么關(guān)系等等。

　　（5）觀察實驗裝置的安裝。通過對實驗裝置安裝的觀察，可了解該裝置的用途，使用了哪些儀器和元件以及儀器配置的順序和方法等等。

　�。�6）觀察實驗的操作過程。通過對實驗操作過程觀察，可了解操作前需做哪些準(zhǔn)備工作，操作實驗的順序和過程怎樣（例略）。

　　（7）觀察實驗的現(xiàn)象。對實驗現(xiàn)象的觀察，主要是觀察現(xiàn)象產(chǎn)生的條件和過程。

　　例如，兩根相距短的平行導(dǎo)線，當(dāng)通入相同方向的電流時，兩者會相互吸引；當(dāng)通入相反方向電流時，兩者就互相排斥。

　�。�8）觀察實驗的數(shù)據(jù)。實驗數(shù)據(jù)的觀察，要求觀測的方法要正確，數(shù)字的讀數(shù)要根據(jù)儀器最小刻度達(dá)到一定的準(zhǔn)確度，記錄測量的結(jié)果時必須明確數(shù)據(jù)的單位。

　　例如，測物體長度，觀察刻度時要眼睛正視制度線，不能斜視，觀察裝在玻璃量筒里或玻璃量杯里水面到達(dá)的刻度時，視線要跟水面凹形的底部相平，觀察水銀溫度計時，視線要和水銀面最高處相平。

　　（9）觀察教師的示范演示。對教師示范演示的觀察，要觀察教師規(guī)范化的安裝實驗裝置，合理地安排實驗程序和正確的操作過程以及演示物理現(xiàn)象、數(shù)據(jù)的讀取和記錄，如何得到實驗結(jié)果等等（例略）。

　　5.物理實驗中的觀察方法

　　物理實驗觀察，通常采用的方法有：對比觀察法和歸納觀察法。

　�。�1）對比觀察法。人們認(rèn)識事物、現(xiàn)象，往往是通過對兩個事物、現(xiàn)象的對比，或把某一現(xiàn)象發(fā)生變化的前、后情況進行比較來實現(xiàn)的。

　　例如，觀察物質(zhì)熔解或凝固時的體積變化，就可以把石蠟放在燒杯里，先用酒精燈徐徐加熱使其全部熔解。這時，觀察到石蠟液面是水平的，標(biāo)出液面與燒杯接觸的高度。撤去酒精燈，等石蠟冷卻全部凝固后，經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn)：石蠟面與燒杯接觸的高度雖然沒有明顯的變化，但表面凹下去了。

　　又如，在學(xué)習(xí)沸騰現(xiàn)象時，可以觀察液體在沸騰前和沸騰時的情況，并進行比較。這時，要求學(xué)生做到細(xì)致、敏捷、全面、準(zhǔn)確地觀察。結(jié)果會發(fā)現(xiàn)：沸騰前，液體內(nèi)部形成氣泡，氣泡在上升過程中逐漸變大，達(dá)到液面后破裂。通過液體沸騰前、后的情況對比，可以得知：沸騰是液體內(nèi)部和表面都進行劇烈地汽化的現(xiàn)象。

　　我們還可以人為地控制條件，使液體分別在常壓、加壓、減壓下沸騰，比較不同情況下的沸騰現(xiàn)象可知：同一種液體，沸點隨外界壓強變化而改變；如果研究對象為不同液體，使它們在相同外界壓強的條件下沸騰，通過對比實驗觀察可知，在相同的壓強下，不同液體的沸點是不同的。

　　從以上兩個例子可以看出：使用對比觀察法，有利于掌握現(xiàn)象的特征以及它與其它類似現(xiàn)象的區(qū)別。

　�。�2）歸納觀察法�？偨Y(jié)一些現(xiàn)象的一般規(guī)律，反映現(xiàn)象的實質(zhì)時，或研究一些涉及變化因素較多的問題時，通常采用歸納觀察法。即通過對個別現(xiàn)象分別進行觀察，得到一些個別的結(jié)論，再分析、歸納，從而得出一般的規(guī)律。

　　例如，為了便于研究質(zhì)點的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，就在先確定質(zhì)量這個因素是不變情況下，觀察加速度與力之間的關(guān)系；然后在確定另一個因素——力是不變的情況下，觀察加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系；最后，通過歸納得出牛頓第二運動定律。

　　可見，使用歸納觀察法，有利于掌握現(xiàn)象的實質(zhì)以及研究比較復(fù)雜現(xiàn)象的一般規(guī)律。

　　總之，培養(yǎng)觀察能力，要明確觀察的目的、任務(wù)，激發(fā)學(xué)生的觀察興趣，要使學(xué)生養(yǎng)成善于觀察、勤于思考的習(xí)慣，要教給學(xué)生觀察的方法，對學(xué)生進行觀察訓(xùn)練，要求觀察得準(zhǔn)確、全面、細(xì)致、敏捷。

　　6.實驗結(jié)果的表示

　　實驗結(jié)果的表示，首先取決于實驗的物理模式，通過被測量之間的相互關(guān)系，考慮實驗結(jié)果的表示方法。常見的實驗結(jié)果的表示方法是有圖解法和方程表示法。在處理數(shù)據(jù)時可根據(jù)需要和方便選擇任何一種方法表示實驗的最后結(jié)果。

　�。�1）實驗結(jié)果的圖形表示法。把實驗結(jié)果用函數(shù)圖形表示出來，在實驗工作中也有普遍的實用價值。它有明顯的直觀性，能清楚的反映出實驗過程中變量之間的變化進程和連續(xù)變化的趨勢。精確地描制圖線，在具體數(shù)學(xué)關(guān)系式為未知的情況下還可進行圖解，并可借助圖形來選擇經(jīng)驗公式的數(shù)學(xué)模型。因此用圖形來表示實驗的結(jié)果是每個中學(xué)生必須掌握的。

　　圖解法主要問題是擬合面線，一般可分五步來進行。

　�、僬�理數(shù)據(jù)，即取合理的有效數(shù)字表示測得值，剔除可疑數(shù)據(jù)，給出相應(yīng)的測量誤差。

　�、谶x擇坐標(biāo)紙，坐標(biāo)紙的選擇應(yīng)為便于作圖或更能方使地反映變量之間的相互關(guān)系為原則�？筛鶕�(jù)需要和方便選擇不同的坐標(biāo)紙，原來為曲線關(guān)系的兩個變量經(jīng)過坐標(biāo)變換利用對數(shù)坐標(biāo)就要能變成直線關(guān)系。常用的有直角坐標(biāo)紙、單對數(shù)坐標(biāo)紙和雙對數(shù)坐標(biāo)紙。

　　③坐標(biāo)分度，在坐標(biāo)紙選定以后，就要合理的確定圖紙上每一小格的距離所代表的數(shù)值，但起碼應(yīng)注意下面兩個原則：

　　a.格值的大小應(yīng)當(dāng)與測量得值所表達(dá)的精確度相適應(yīng)。

　　b.為便于制圖和利用圖形查找數(shù)據(jù)每個格值代表的有效數(shù)字盡量采用1、2、4、5避免使用3、6、7、9等數(shù)字。

　�、茏魃Ⅻc圖，根據(jù)確定的坐標(biāo)分度值將數(shù)據(jù)作為點的坐標(biāo)在坐標(biāo)紙中標(biāo)出，考慮到數(shù)據(jù)的分類及測量的數(shù)據(jù)組先后順序等，應(yīng)采用不同符號標(biāo)出點的坐標(biāo)。常用的符號有：×○●△■等，規(guī)定標(biāo)記的中心為數(shù)據(jù)的坐標(biāo)。

　　⑤擬合曲線，擬合曲線是用圖形表示實驗結(jié)果的主要目的，也是培養(yǎng)學(xué)生作圖方法和技巧的關(guān)鍵一環(huán)，擬合曲線時應(yīng)注意以下幾點：

　　a.轉(zhuǎn)折點盡量要少，更不能出現(xiàn)人為折曲。

　　b.曲線走向應(yīng)盡量靠近各坐標(biāo)點，而不是通過所有點。

　　c.除曲線通過的點以外，處于曲線兩側(cè)的點數(shù)應(yīng)當(dāng)相近。

　�、拮⒔庹f明，規(guī)范的作圖法表示實驗結(jié)果要對得到的圖形作必要的說明，其內(nèi)容包括圖形所代表的物理定義、查閱和使用圖形的方法，制圖時間、地點、條件，制圖數(shù)據(jù)的來源等。

　�。�2）實驗結(jié)果的方程表示法。方程式是中學(xué)生應(yīng)用較多的一種數(shù)學(xué)形式，利用方程式表示實驗結(jié)果。不僅在形式上緊湊，并且也便于作數(shù)學(xué)上的進一步處理。實驗結(jié)果的方程表示法一般可分以下四步進行。

　　①確立數(shù)學(xué)模型，對于只研究兩個變量相互關(guān)系的實驗，其數(shù)學(xué)模型可借助于圖解法來確定，首先根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在直角坐標(biāo)系中作出相應(yīng)圖線，看其圖線是否是直線，反比關(guān)系曲線，冪函數(shù)曲線，指數(shù)曲線等，就可確定出經(jīng)驗方程的數(shù)學(xué)模型分別為：

　　例如，液體溫度計是利用液體熱脹冷縮的原理制成的。它們的底部都有一個玻璃泡，上部是一根頂端封閉、內(nèi)徑細(xì)而均勻的玻璃管，在管和泡里有適量的某種液體，管上標(biāo)有刻度，在溫度改變時，液體熱脹冷縮，管內(nèi)液面位置就隨著改變，從液體達(dá)到的刻度就可讀出溫度值，溫度計由于用途不一，測量范圍也各不相同。例如，體溫計的測量范圍是35～42℃，一般實驗室的水銀溫度計其測量范圍是20～100℃。

　　（3）觀察儀器的銘牌。通過對儀器銘牌的觀察可了解儀器的名稱、規(guī)格、使用方法和使用條件等等。

　　例如，有的變阻器的銘牌上標(biāo)有“滑動變阻器，1.5A50Ω的意思是滑動變阻器允許通入的最大電流是1.5A，最大阻值是50Ω。

　�。�4）觀察圖像、圖表、示意圖、實物圖。對圖像的觀察，主要是觀察它反映的是什么物理現(xiàn)象，物理量變化過程怎樣，物理量的變化遵循什么規(guī)律。

　　對圖表的觀察，主要通過觀察了解圖表的意義、用途、應(yīng)用條件以及所列物理量的單位。

　　例如，液體的沸點表反映了不同液體沸騰時的溫度，用它可以查找液體的沸點，單位是℃，因液體的沸點跟壓強等條件有關(guān)系，表中所列的通常是在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點值。

　　對示意圖、電路圖、實物圖等的觀察，主要觀察它們分別反映的是什么物理模型，有何用途，儀器和電路的結(jié)構(gòu)是怎樣布局的，各個部件（或元件）如何連接，各部分有什么關(guān)系等等。

　�。�5）觀察實驗裝置的安裝。通過對實驗裝置安裝的觀察，可了解該裝置的用途，使用了哪些儀器和元件以及儀器配置的順序和方法等等。

　�。�6）觀察實驗的操作過程。通過對實驗操作過程觀察，可了解操作前需做哪些準(zhǔn)備工作，操作實驗的順序和過程怎樣（例略）。

　　（7）觀察實驗的現(xiàn)象。對實驗現(xiàn)象的觀察，主要是觀察現(xiàn)象產(chǎn)生的條件和過程。

　　例如，兩根相距短的平行導(dǎo)線，當(dāng)通入相同方向的電流時，兩者會相互吸引；當(dāng)通入相反方向電流時，兩者就互相排斥。

　　（8）觀察實驗的數(shù)據(jù)。實驗數(shù)據(jù)的觀察，要求觀測的方法要正確，數(shù)字的讀數(shù)要根據(jù)儀器最小刻度達(dá)到一定的準(zhǔn)確度，記錄測量的結(jié)果時必須明確數(shù)據(jù)的單位。

　　例如，測物體長度，觀察刻度時要眼睛正視制度線，不能斜視，觀察裝在玻璃量筒里或玻璃量杯里水面到達(dá)的'刻度時，視線要跟水面凹形的底部相平，觀察水銀溫度計時，視線要和水銀面最高處相平。

　　（9）觀察教師的示范演示。對教師示范演示的觀察，要觀察教師規(guī)范化的安裝實驗裝置，合理地安排實驗程序和正確的操作過程以及演示物理現(xiàn)象、數(shù)據(jù)的讀取和記錄，如何得到實驗結(jié)果等等（例略）。

　　5.物理實驗中的觀察方法

　　物理實驗觀察，通常采用的方法有：對比觀察法和歸納觀察法。

　�。�1）對比觀察法。人們認(rèn)識事物、現(xiàn)象，往往是通過對兩個事物、現(xiàn)象的對比，或把某一現(xiàn)象發(fā)生變化的前、后情況進行比較來實現(xiàn)的。

　　例如，觀察物質(zhì)熔解或凝固時的體積變化，就可以把石蠟放在燒杯里，先用酒精燈徐徐加熱使其全部熔解。這時，觀察到石蠟液面是水平的，標(biāo)出液面與燒杯接觸的高度。撤去酒精燈，等石蠟冷卻全部凝固后，經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn)：石蠟面與燒杯接觸的高度雖然沒有明顯的變化，但表面凹下去了。

　　又如，在學(xué)習(xí)沸騰現(xiàn)象時，可以觀察液體在沸騰前和沸騰時的情況，并進行比較。這時，要求學(xué)生做到細(xì)致、敏捷、全面、準(zhǔn)確地觀察。結(jié)果會發(fā)現(xiàn)：沸騰前，液體內(nèi)部形成氣泡，氣泡在上升過程中逐漸變大，達(dá)到液面后破裂。通過液體沸騰前、后的情況對比，可以得知：沸騰是液體內(nèi)部和表面都進行劇烈地汽化的現(xiàn)象。

　　我們還可以人為地控制條件，使液體分別在常壓、加壓、減壓下沸騰，比較不同情況下的沸騰現(xiàn)象可知：同一種液體，沸點隨外界壓強變化而改變；如果研究對象為不同液體，使它們在相同外界壓強的條件下沸騰，通過對比實驗觀察可知，在相同的壓強下，不同液體的沸點是不同的。

　　從以上兩個例子可以看出：使用對比觀察法，有利于掌握現(xiàn)象的特征以及它與其它類似現(xiàn)象的區(qū)別。

　�。�2）歸納觀察法�？偨Y(jié)一些現(xiàn)象的一般規(guī)律，反映現(xiàn)象的實質(zhì)時，或研究一些涉及變化因素較多的問題時，通常采用歸納觀察法。即通過對個別現(xiàn)象分別進行觀察，得到一些個別的結(jié)論，再分析、歸納，從而得出一般的規(guī)律。

　　例如，為了便于研究質(zhì)點的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，就在先確定質(zhì)量這個因素是不變情況下，觀察加速度與力之間的關(guān)系；然后在確定另一個因素——力是不變的情況下，觀察加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系；最后，通過歸納得出牛頓第二運動定律。

　　可見，使用歸納觀察法，有利于掌握現(xiàn)象的實質(zhì)以及研究比較復(fù)雜現(xiàn)象的一般規(guī)律。

　　總之，培養(yǎng)觀察能力，要明確觀察的目的、任務(wù)，激發(fā)學(xué)生的觀察興趣，要使學(xué)生養(yǎng)成善于觀察、勤于思考的習(xí)慣，要教給學(xué)生觀察的方法，對學(xué)生進行觀察訓(xùn)練，要求觀察得準(zhǔn)確、全面、細(xì)致、敏捷。

　　6.實驗結(jié)果的表示

　　實驗結(jié)果的表示，首先取決于實驗的物理模式，通過被測量之間的相互關(guān)系，考慮實驗結(jié)果的表示方法。常見的實驗結(jié)果的表示方法是有圖解法和方程表示法。在處理數(shù)據(jù)時可根據(jù)需要和方便選擇任何一種方法表示實驗的最后結(jié)果。

　�。�1）實驗結(jié)果的圖形表示法。把實驗結(jié)果用函數(shù)圖形表示出來，在實驗工作中也有普遍的實用價值。它有明顯的直觀性，能清楚的反映出實驗過程中變量之間的變化進程和連續(xù)變化的趨勢。精確地描制圖線，在具體數(shù)學(xué)關(guān)系式為未知的情況下還可進行圖解，并可借助圖形來選擇經(jīng)驗公式的數(shù)學(xué)模型。因此用圖形來表示實驗的結(jié)果是每個中學(xué)生必須掌握的。

　　圖解法主要問題是擬合面線，一般可分五步來進行。

　�、僬�理數(shù)據(jù)，即取合理的有效數(shù)字表示測得值，剔除可疑數(shù)據(jù)，給出相應(yīng)的測量誤差。

　�、谶x擇坐標(biāo)紙，坐標(biāo)紙的選擇應(yīng)為便于作圖或更能方使地反映變量之間的相互關(guān)系為原則�？筛鶕�(jù)需要和方便選擇不同的坐標(biāo)紙，原來為曲線關(guān)系的兩個變量經(jīng)過坐標(biāo)變換利用對數(shù)坐標(biāo)就要能變成直線關(guān)系。常用的有直角坐標(biāo)紙、單對數(shù)坐標(biāo)紙和雙對數(shù)坐標(biāo)紙。

　�、圩鴺�(biāo)分度，在坐標(biāo)紙選定以后，就要合理的確定圖紙上每一小格的距離所代表的數(shù)值，但起碼應(yīng)注意下面兩個原則：

　　a.格值的大小應(yīng)當(dāng)與測量得值所表達(dá)的精確度相適應(yīng)。

　　b.為便于制圖和利用圖形查找數(shù)據(jù)每個格值代表的有效數(shù)字盡量采用1、2、4、5避免使用3、6、7、9等數(shù)字。

　�、茏魃Ⅻc圖，根據(jù)確定的坐標(biāo)分度值將數(shù)據(jù)作為點的坐標(biāo)在坐標(biāo)紙中標(biāo)出，考慮到數(shù)據(jù)的分類及測量的數(shù)據(jù)組先后順序等，應(yīng)采用不同符號標(biāo)出點的坐標(biāo)。常用的符號有：×○●△■等，規(guī)定標(biāo)記的中心為數(shù)據(jù)的坐標(biāo)。

　�、輸M合曲線，擬合曲線是用圖形表示實驗結(jié)果的主要目的，也是培養(yǎng)學(xué)生作圖方法和技巧的關(guān)鍵一環(huán)，擬合曲線時應(yīng)注意以下幾點：

　　a.轉(zhuǎn)折點盡量要少，更不能出現(xiàn)人為折曲。

　　b.曲線走向應(yīng)盡量靠近各坐標(biāo)點，而不是通過所有點。

　　c.除曲線通過的點以外，處于曲線兩側(cè)的點數(shù)應(yīng)當(dāng)相近。

　�、拮⒔庹f明，規(guī)范的作圖法表示實驗結(jié)果要對得到的圖形作必要的說明，其內(nèi)容包括圖形所代表的物理定義、查閱和使用圖形的方法，制圖時間、地點、條件，制圖數(shù)據(jù)的來源等。

　�。�2）實驗結(jié)果的方程表示法。方程式是中學(xué)生應(yīng)用較多的一種數(shù)學(xué)形式，利用方程式表示實驗結(jié)果。不僅在形式上緊湊，并且也便于作數(shù)學(xué)上的進一步處理。實驗結(jié)果的方程表示法一般可分以下四步進行。

　�、俅_立數(shù)學(xué)模型，對于只研究兩個變量相互關(guān)系的實驗，其數(shù)學(xué)模型可借助于圖解法來確定，首先根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在直角坐標(biāo)系中作出相應(yīng)圖線，看其圖線是否是直線，反比關(guān)系曲線，冪函數(shù)曲線，指數(shù)曲線等，就可確定出經(jīng)驗方程的數(shù)學(xué)模型分別為：

中學(xué)物理實驗報告2

　　拉伸實驗是測定材料在常溫靜載下機械性能的最基本和重要的實驗之一。這不僅因為拉伸實驗簡便易行，便于分析，且測試技術(shù)較為成熟。更重要的是，工程設(shè)計中所選用的材料的強度、塑形和彈性模量等機械指標(biāo)，大多數(shù)是以拉伸實驗為主要依據(jù)。

　　實驗?zāi)康?/strong>（二級標(biāo)題左起空兩格，四號黑體，題后為句號）

　　1、驗證胡可定律，測定低碳鋼的E。

　　2、測定低碳鋼拉伸時的強度性能指標(biāo)：屈服應(yīng)力Rel和抗拉強度Rm。

　　3、測定低碳鋼拉伸時的塑性性能指標(biāo)：伸長率A和斷面收縮率Z

　　4、測定灰鑄鐵拉伸時的強度性能指標(biāo)：抗拉強度Rm

　　5、繪制低碳鋼和灰鑄鐵拉伸圖，比較低碳鋼與灰鑄鐵在拉伸樹的力學(xué)性能和破壞形式。

　　實驗設(shè)備和儀器

　　萬能試驗機、游標(biāo)卡尺，引伸儀

　　實驗試樣

　　實驗原理

　　按我國目前執(zhí)行的國家GB/T 228—20xx標(biāo)準(zhǔn)——《金屬材料室溫拉伸試驗方法》的規(guī)定，在室溫10℃～35℃的范圍內(nèi)進行試驗。

　　將試樣安裝在試驗機的夾頭中，固定引伸儀，然后開動試驗機，使試樣受到緩慢增加的拉力（應(yīng)根據(jù)材料性能和試驗?zāi)康拇_定拉伸速度），直到拉斷為止，并利用試驗機的自動繪圖裝置繪出材料的拉伸圖（圖2－2所示）。

　　應(yīng)當(dāng)指出，試驗機自動繪圖裝置繪出的拉伸變形ΔL主要是整個試樣（不只是標(biāo)距部分）的伸長，還包括機器的彈性變形和試樣在夾頭中的滑動等因素。由于試樣開始受力時，頭部在夾頭內(nèi)的滑動較大，故繪出的拉伸圖最初一段是曲線。

　　1.低碳鋼（典型的塑性材料）

　　當(dāng)拉力較小時，試樣伸長量與力成正比增加，保持直線關(guān)系，拉力超過FP

　　后拉伸曲線將由直變曲。保持直線關(guān)系的最大拉力就是材料比例極限的力值FP。

　　在FP的上方附近有一點是Fc，若拉力小于Fc而卸載時，卸載后試樣立刻恢復(fù)原狀，若拉力大于Fc后再卸載，則試件只能部分恢復(fù)，保留的殘余變形即為塑性變形，因而Fc是代表材料彈性極限的力值。

　　當(dāng)拉力增加到一定程度時，試驗機的示力指針（主動針）開始擺動或停止不動，拉伸圖上出現(xiàn)鋸齒狀或平臺，這說明此時試樣所受的拉力幾乎不變但變形卻在繼續(xù)，這種現(xiàn)象稱為材料的屈服。低碳鋼的屈服階段常呈鋸齒狀，其上屈服點B′受變形速度及試樣形式等因素的影響較大，而下屈服點B則比較穩(wěn)定（因此工程上常以其下屈服點B所對應(yīng)的力值FeL作為材料屈服時的力值）。確定屈服力值時，必須注意觀察讀數(shù)表盤上測力指針的'轉(zhuǎn)動情況，讀取測力度盤指針首次回轉(zhuǎn)前指示的最大力FeH（上屈服荷載）和不計初瞬時效應(yīng)時屈服階段中的最小力FeL（下屈服荷載）或首次停止轉(zhuǎn)動指示的恒定力FeL（下屈服荷載），將其分別除以試樣的原始橫截面積（S0）便可得到上屈服強度ReH和下屈服強度ReL。

　　即ReH=FeH/S0 ReL=FeL/S0屈服階段過后，雖然變形仍繼續(xù)增大，但力值也隨之增加，拉伸曲線又繼續(xù)上升，這說明材料又恢復(fù)了抵抗變形的能力，這種現(xiàn)象稱為材料的強化。在強化階段內(nèi)，試樣的變形主要是塑性變形，比彈性階段內(nèi)試樣的變形大得多，在達(dá)到最大力Fm之前，試樣標(biāo)距范圍內(nèi)的變形是均勻的，拉伸曲線是一段平緩上升的曲線，這時可明顯地看到整個試樣的橫向尺寸在縮小。此最大力Fm為材料的抗拉強度力值，由公式Rm=Fm/S0即可得到材料的抗拉強度Rm。

　　如果在材料的強化階段內(nèi)卸載后再加載，直到試樣拉斷，則所得到的曲線如圖2－3所示。卸載時曲線并不沿原拉伸曲線卸回，而是沿近乎平行于彈性階段的直線卸回，這說明卸載前試樣中除了有塑性變形外，還有一部分彈性變形；卸載后再繼續(xù)加載，曲線幾乎沿卸載路徑變化，然后繼續(xù)強化變形，就像沒有卸載一樣，這種現(xiàn)象稱為材料的冷作硬化。顯然，冷作硬化提高了材料的比例極限和屈服極限，但材料的塑性卻相應(yīng)降低。

　　當(dāng)荷載達(dá)到最大力Fm后，示力指針由最大力Fm緩慢回轉(zhuǎn)時，試樣上某一部位開始產(chǎn)生局部伸長和頸縮，在頸縮發(fā)生部位，橫截面面積急劇縮小，繼續(xù)拉伸所需的力也迅速減小，拉伸曲線開始下降，直至試樣斷裂。此時通過測量試樣斷裂后的標(biāo)距長度Lu和斷口處最小直徑du，計算斷后最小截面積（Su），由計算公式ALuL0SSu100%Z0100%L0S0、即可得到試樣的斷后伸長率A和斷面收縮率Z。

　　2 鑄鐵（典型的脆性材料）

　　脆性材料是指斷后伸長率A＜5％的材料，其從開始承受拉力直至試樣被拉斷，變形都很小。而且，大多數(shù)脆性材料在拉伸時的應(yīng)力－應(yīng)變曲線上都沒有明顯的直線段，幾乎沒有塑性變形，也不會出現(xiàn)屈服和頸縮等現(xiàn)象（如圖2－2b所示），只有斷裂時的應(yīng)力值——強度極限。

　　鑄鐵試樣在承受拉力、變形極小時，就達(dá)到最大力Fm而突然發(fā)生斷裂，其抗拉強度也遠(yuǎn)小于低碳鋼的抗拉強度。同樣，由公式Rm=Fm/S0即可得到其抗拉強度Rm，而由公式ALuL0 L0100%則可求得其斷后伸長率A。

　　實驗結(jié)果與截圖

中學(xué)物理實驗報告3